Особо токсичный компонент кислотных дождей формула

В состав кислотных дождей, как правило, входят слабые растворы серной и азотной кислот, образующихся в результате реакции атмосферной влаги с оксидами серы и азота.

Формулы кислотного дождя (основные реакции, приводящие к образованию кислот), таковы:

Впрочем, и без «грозового» озона сернистая кислота со временем окисляется до серной.

Кроме того, часть диоксида серы при фотохимическом окислении превращается в сернистый ангидрид (SO3), реакция которого с водой приводит к образованию серной кислоты.

Существуют и другие виды кислотных дождей. Причиной возникновения одних является хлор, попадающий в атмосферу при фотохимическом разложении фреонов. Соединяясь с метаном, он образует хлороводород, который при контакте с атмосферной влагой превращается в аэрозоль соляной кислоты. Представляют опасность и дожди, представляющие собой раствор плавиковой кислоты, образующейся из-за загрязнения атмосферы фторводородом.

Кроме того, дождевая влага и сама по себе представляет собой слабокислую среду – из-за угольной кислоты, результата взаимодействия воды и углекислого газа.

Грозовые разряды. Во время электрических разрядов в атмосфере из-за
очень высокой температуры и перехода в плазменное состояние молекулярные
азот и кислород в воздухе соединяются в оксиды азота. Образовавшееся таким
способом количество оксида азота составляет около 8 млн. т.

В обычных условиях двуокись азота NO2 – летучая жидкость красно-
бурого цвета, с удельным весом 1,458 (при 15(C), температурой кипения
+21,3(, плавления (11,3(. С изменением температуры характер окраски
жидкости и паров меняется от почти бесцветного (в кристаллическом виде) до
почти черного (в парообразном состоянии при 183(C). При низких температурах
двуокись азота переходит в свой полимер – четырехокись азота.

При воздействии двуокиси азота
NO2 поражаются органы дыхания с развитием токсического отека легких
(раздражающий тип) . При вдыхании двуокиси азота в высоких концентрациях
быстро возникают симптомы асфиксии, судороги, останавливается дыхание и
наступает смерть, по-видимому, вследствие нарушения кровообращения в малом
круге (асфиксический тип) .

Острое отравление. Минимально ощутимые концентрации NO2 в воздухе по влиянию на обонятельный анализатор 0,2–0,26 мг/м3, максимально неощутимые — 0,12–0,22 мг/м3. При 14 мг/м3 наблюдается раздражение глаз и носа; при 95 мг/м3 — раздражение через 1 мин и уменьшение диффузии CO2 в легких через 15 мин; при 120 мг/м3 — раздражение слизистых оболочек и одышка.

Читайте также:  Помидоры любаша отзывы фото кто сажал

Патологоанатомические изменения — полнокровие и отек слизистых оболочек дыхательных путей, отек легких, мозаично расположенные участки эмфиземы, ателектаза, кровоизлияния, разрыв альвеол. Другие органы полнокровны, с мелкими кровоизлияниями.

Хроническое отравление. У людей, работавших 3–5 лет при 0,8–5,0 мг/м3, выявлены воспалительные изменения слизистой оболочки десен, хронические бронхиты, эмфизема легких, пневмосклероз, тенденция к брадикардии и гипотонии, увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов, ускорение свертывания крови, снижение содержания сахара крови.

Непосредственное воздействие кислотных осадков на окружающую среду

Содержание

История термина [ править | править код ]

Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским учёным Робертом Смитом в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Его внимание привлёк смог в Манчестере.Кислотные дожди являются одной из причин гибели лесов, урожаев и растительности, а также одной из причин разрушения зданий и памятников культуры, трубопроводов, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почвы и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как углекислый газ, вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота, тогда как в идеале pH дождевой воды равняется 5,6—5,7. В реальной жизни показатель кислотности дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Это прежде всего зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота.

В 1883 году шведский учёный Сванте Август Аррениус ввел в обращение два термина — кислота и основание. Он назвал кислотами вещества, которые при растворении в воде образуют свободные положительно заряженные ионы водорода. Основаниями он назвал вещества, которые при растворении в воде образуют свободные отрицательно заряженные гидроксид-ионы. Водородный показатель является взятым с обратным знаком десятичным логарифмом активности ионов водорода в растворе и его используют в качестве показателя кислотности воды.

Читайте также:  Стандартные размеры рамок для ульев

Химические реакции [ править | править код ]

Даже нормальная дождевая вода имеет слабокислую реакцию из-за наличия в воздухе диоксида углерода. Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксиды серы (SO2 и SO3) и различными оксидами азота. Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий, тепловых электростанций.

Соединения серы, сульфиды, самородная сера и другие содержатся: в углях и в руде (особенно много сульфидов в бурых углях, при сжигании или обжиге которых образуются летучие соединения — оксид серы(IV) (сернистый ангидрид), оксид серы(VI) (серный ангидрид), сероводород — (образуется в малых количествах при недостаточном обжиге или неполном сгорании, при низкой температуре). Различные соединения азота содержатся в углях, и особенно в торфе (так как азот, как и сера, входит в состав биологических структур, из которых образовались эти полезные ископаемые).

При сжигании таких ископаемых образуются оксиды азота (например, оксид азота, вступая в реакцию с водой атмосферы, под воздействием солнечного излучения, или так называемых «фотохимических реакций»), которые превращаются в растворы кислот — серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.

Кислоты реагируют с карбонатом кальция (CaCO3), из которого построены многие известные достопримечательности, например, великая пирамида Гизы (Египет), в связи с чем они разрушаются.

Экологические и экономические последствия [ править | править код ]

Первая стадия с увеличением кислотности воды (показатели рН меньше 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоёма пищи, уменьшается количество кислорода в воде, начинают бурно развиваться водоросли (буро-зеленые). Первая стадия эутрофикации (заболачивания) водоема. При кислотности рН 6 погибают пресноводные креветки.
Вторая стадия кислотность повышается до рН 5,5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон — крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ.
Третья стадия кислотность достигает рН 4,5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых.

Первая и вторая стадии обратимы при прекращении воздействия кислотных дождей на водоем.

По мере накопления органических веществ на дне водоёмов из них начинают выщелачиваться токсичные металлы. Повышенная кислотность воды способствует более высокой растворимости таких опасных металлов, как кадмий, ртуть и свинец из донных отложений и почв.

Эти токсичные металлы представляют опасность для здоровья человека. Люди, пьющие воду с высоким содержанием свинца или принимающие в пищу рыбу с высоким содержанием ртути, могут приобрести серьёзные заболевания.

Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне. Он также уничтожает растительность на суше. Учёные считают, что хотя до сегодняшнего дня механизм до конца ещё не изучен, «сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон и тяжёлые металлы, в совокупности приводит к деградации лесов» [2] .

Экономические потери от кислотных дождей в США, по оценкам одного исследования [ какого? ] , составляют ежегодно на восточном побережье 13 миллионов долларов и к концу века убытки достигнут 1,7 миллиардов долларов от потери лесов; 8,3 миллиардов долларов от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо) и только в штате Миннесота 40 миллионов долларов на медицинские расходы.